如圖,平面EAD⊥平面ABCD,△ADE是等邊三角形,ABCD是矩形,F(xiàn)是AB的中點,G是AD的中點,EC與平面ABCD成角.

  

(Ⅰ)求證:EG⊥平面ABCD;

(Ⅱ)若AD=2,求二面角E-FC-G的度數(shù);

(Ⅲ)當AD的長是多少時,D點到平面EFC的距離為2?請說明理由.

答案:
解析:

  證明:(Ⅰ)∵△ADE是正三角形,∴EG⊥AD.

  又平面ADE⊥平面ABCD且相交于AD,∴EG⊥平面ABCD.

  解:(Ⅱ)連接CG,則CG是EC在平面ABCD內(nèi)的射影.

  ∴∠ECG是EC與平面ABCD所成的角,即∠ECG=

  在Rt△EGC中:∵AD=2,∴EG=,∴GC=3.

  在Rt△GDC中:DG=1,GC=3,∴DC=

  則

  ∴,即GF⊥FC.

  ∵GF是EF在平面AC內(nèi)的射影,∴EF⊥FC,

  ∴∠EFG是二面角E-FC-G的平面角.

  在Rt△EGF中,EG=GF=,∴∠EFG=

  故所求二面角E-FC-D的度數(shù)為

  (Ⅲ)連DF,D到平面EFC的距離即為三棱錐D-EFC的高.

  ∵

  設AD=a,則CD=a,EF=FC=a.

  

  故AD的長為時,D點到平面EFC的距離為2.


練習冊系列答案
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2
a,DF=
2
a
2
. 
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